Blondinen im Eis

Eigentlich wollte Michael Hofreiter nur Unterschiede zwischen den ausgestorbenen Mammuts und den noch heute lebenden Elefanten finden. Obwohl das Wort "nur" der Forschungsarbeit nicht gerecht wird, schließlich war es bislang noch keinem Paläogenetiker gelungen, ein Gen aus dem Zellkern eines ausgestorbenen Tieres zu rekonstruieren. Der Forscher vom Max Planck Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig suchte dazu nach dem so genannten Mc1r Gen. Dieses Gen ist auch bei Amphibien, Hühnern und Säugetieren bekannt, ebenso beim Menschen. Und Michael Hofreiter hatte Glück: in einer Knochenprobe aus der Mammuthüfte fand er das gesuchte Gen, welches die Haar- bzw. Fellfarbe der Mammuts regulierte.

"Wir haben aus dem Knochen ein bestimmtes Protein isoliert und dieses Protein hatte zwei Varianten. Und eine der beiden Varianten ist aktiv, das heißt würde ganz normal eine dunkle Haar- oder Fellfarbe bewirken, während die andere Variante inaktiv ist und das würde zu rötlichen oder blonden Haaren führen."

Michael Hofreiter stieß bei dem Mammut tatsächlich auf die inaktive Variante des Proteins. Mammuts mit dieser Mutation hatten nicht das übliche dunkle, sondern ein blondes Haarkleid. Das muss im Sinne der Selektion nicht unbedingt negativ sein. Ein helles Haarkleid sorgt etwa in einer Schneelandschaft für eine gute Tarnung. Dieser Glückstreffer im Erbgut des Mammuts gibt Michael Hofreiter Anlass zum Optimismus. In den kommenden Jahren könnten weitere Gene von ausgestorbenen Tieren untersucht werden, die bislang ungeahnte Einblicke in die Vergangenheit ermöglichen. Hofreiter:

"Was es zunächst einmal bedeutet, ist, dass wir tatsächlich funktionelle genetische Studien an ausgestorbenen Tieren machen können: Unterschiede in der Lebensweise, Unterschiede in der Anpassung an die arktische Umwelt im Vergleich zur tropischen Umwelt und so vielleicht Rückschlüsse darüber ziehen können, welche evolutiven Kräfte Mammuts beeinflusst haben in ihrem Lebensraum."

Solche evolutiven Kräfte oder Selektionsdrücke können innerhalb kurzer Zeit für eine Veränderung im Erbgut der Tiere sorgen und damit auch zu einer veränderten äußeren Erscheinung. Ein solcher Farbwechsel muss aber nicht das Ergebnis eines langen Prozesses sein, sondern kann aus einer spontanen Mutation hervorgehen. Genau dieses Phänomen wie bei den Mammuts konnten Forscher um Hopi Hoekstra von der Universität von Kalifornien im amerikanischen San Diego bei Mäusen nachweisen. Ihre Ergebnisse stellen sie heute ebenfalls in "Science" vor:

"Diese Mäuse haben ein sehr helles Fell, das den gleichen Farbton hat wie der Sand, damit sind sie bestens vor Räubern geschützt. Wir haben einige dieser Strandmäuse mit Tieren der gleichen Art gekreuzt, die aber nicht an das Strandleben angepasst sind und ein dunkles Fell haben. Die Mischlinge haben wir untereinander wieder gekreuzt und geschaut, ob es tatsächlich eine Korrelation mit den Farben gibt, also welche Gene sie von den hellfarbigen und welche von den dunkelfarbigen Eltern vererbt bekamen."

Dabei entdeckte die Genetikerin bei den hellen Mäusen die gleiche Mutation wie bei den Mammuts. Als Hopi Hoekstra anschließend Mäuse von einer benachbarten Insel, die die gleiche ungewöhnlich helle Fellfarbe hatten, untersuchte, bekam sie ein unerwartetes Ergebnis. Die anderen Mäuse hatten zwar die gleiche Fellfarbe, jedoch nicht die Mutation. Hoekstra:

"Die Ergebnisse waren überraschend, weil die Fellfarben so ähnlich waren, dass wir davon ausgingen, dass der Ursprung auf die gleiche genetische Veränderung zurückzuführen ist, das ist aber nicht so. Genauso überrascht waren wir, dass der Austausch von nur einem Molekül ausreicht, um die Fellfarbe zu verändern."

Demnach gibt es also mehrere genetische Möglichkeiten, die Fellfarbe zu ändern und das mit nur einer einzigen genetischen Mutation.